(57)【要約】  熱交換器（１００）、熱交換器（１００）を含む熱交換器モジュール（１００’）および熱交換器（１００）または熱交換器モジュール（１００’）を含む空調システム。熱交換器（１００）は、第１の収集管（１１）および第２の収集管（１２）であって、第１の収集管の軸方向線は、第２の収集管（１２）の軸方向線に対して斜めに提供される、第１の収集管（１１）および第２の収集管（１２）と、第１の収集管（１１）および第２の収集管（１２）と連通する熱交換管（２）とを含む。熱交換管（２）は、湾曲される。熱交換器（１００）を使用することは、熱交換の効率を改善することができる。
2019526775.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のヘッダおよび第２のヘッダであって、前記第１のヘッダの軸は、前記第２のヘッダの軸に対して傾斜している、第１のヘッダおよび第２のヘッダと、
前記第１のヘッダおよび前記第２のヘッダに接続された熱交換管であって、曲げられている熱交換管と
を含む熱交換器。
【請求項２】
前記熱交換管は、円弧状の形状を有する、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項３】
前記熱交換管は、円弧状の形状を有し、円の中心は、前記第１のヘッダの前記軸と前記第２のヘッダの前記軸との交差点に実質的に位置する、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項４】
前記熱交換管は、円弧状の形状を有し、円の中心は、前記第１のヘッダと前記第２のヘッダとの間の距離がより狭い側に位置する、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項５】
前記熱交換管は、前記第１のヘッダに接続された第１の部分と、前記第２のヘッダに接続された第２の部分とを含み、前記第１の部分は、前記第２の部分に対して傾斜している、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項６】
前記第１の部分および前記第２の部分は、前記熱交換管の中間部分で曲げることによって形成される、請求項５に記載の熱交換器。
【請求項７】
前記熱交換管は、前記第１のヘッダに接続された第１の部分と、前記第２のヘッダに接続された第２の部分と、前記第１の部分と前記第２の部分との間に位置する第３の部分とを含み、前記第１の部分および前記第２の部分は、前記第３の部分に対して傾斜している、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項８】
前記第１の部分と前記第３の部分との間に含まれる角度は、前記第２の部分と前記第３の部分との間に含まれる角度に実質的に等しい、請求項７に記載の熱交換器。
【請求項９】
前記第１の部分は、前記第１のヘッダに実質的に垂直であり、および前記第２の部分は、前記第２のヘッダに実質的に垂直である、請求項５〜８のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１０】
前記第１のヘッダ、前記第２のヘッダおよび前記熱交換管は、実質的に同じ平面内にある、請求項１〜８のいずれか一項に記載の熱交換器。
【請求項１１】
前記熱交換管は、前記第１のヘッダおよび前記第２のヘッダによって画定される平面の１つの側に突出する、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１２】
前記熱交換管は、実質的に同じ長さを有する、請求項１１に記載の熱交換器。
【請求項１３】
長さ方向における前記熱交換管の少なくとも一部は、円弧状の形状を有する、請求項１１に記載の熱交換器。
【請求項１４】
前記熱交換管は、実質的に同一の間隔で配置される、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１５】
前記熱交換管の端部を挿入するための前記第１のヘッダの第１の開口部は、前記第１のヘッダの軸方向において実質的に等しい間隔で配置され、および前記熱交換管の端部を挿入するための前記第２のヘッダの第２の開口部は、前記第２のヘッダの軸方向において実質的に等しい間隔で配置され、前記第１のヘッダの前記第１の開口部間の前記間隔は、前記第２のヘッダの前記第２の開口部間の前記間隔と実質的に同一である、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１６】
前記熱交換管は、実質的に同一の間隔で配置され、
前記熱交換管の端部を挿入するための前記第１のヘッダの第１の開口部は、前記第１のヘッダの軸方向において実質的に等しい間隔で配置され、および前記熱交換管の端部を挿入するための前記第２のヘッダの第２の開口部は、前記第２のヘッダの軸方向において実質的に等しい間隔で配置され、
前記第１のヘッダの前記第１の開口部間の前記間隔、前記第２のヘッダの前記第２の開口部間の前記間隔および前記熱交換管間の前記間隔は、実質的に同一である、請求項１に記載の熱交換器。
【請求項１７】
請求項１に記載の熱交換器と、
請求項１に記載の熱交換器に接続された矩形の熱交換器と
を含む熱交換器モジュール。
【請求項１８】
請求項１に記載の熱交換器または請求項１７に記載の熱交換器モジュールを含む空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１６年８月２６日に中国特許庁に出願された中国特許出願公開第２０１６１０７３９４２０．０号明細書の利益を主張し、その開示内容全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本発明の実施形態は、熱交換器、熱交換器を有する熱交換器モジュールおよび熱交換器または熱交換器モジュールを有する空調システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
熱交換器は、ヘッダと、ヘッダに接続された熱交換管と、熱交換管間に配置されたフィンとを含む。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施形態の目的は、熱交換器、熱交換器を有する熱交換器モジュールおよび熱交換器または熱交換器モジュールを有する空調システムを提供することであり、それにより、例えば、熱交換効率が向上され得る。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施形態は、
第１のヘッダおよび第２のヘッダであって、第１のヘッダの軸は、第２のヘッダの軸に対して傾斜している、第１のヘッダおよび第２のヘッダと、
第１のヘッダおよび第２のヘッダに接続された熱交換管であって、曲げられている熱交換管と
を含む熱交換器を提供する。
【０００６】
本発明の実施形態によれば、熱交換管は、円弧状の形状を有する。
【０００７】
本発明の実施形態によれば、熱交換管は、円弧状の形状を有し、円の中心は、第１のヘッダの軸と第２のヘッダの軸との交差点に実質的に位置する。
【０００８】
本発明の実施形態によれば、熱交換管は、円弧状の形状を有し、円の中心は、第１のヘッダと第２のヘッダとの間の距離がより狭い側に位置する。
【０００９】
本発明の実施形態によれば、熱交換管は、第１のヘッダに接続された第１の部分と、第２のヘッダに接続された第２の部分とを含み、第１の部分は、第２の部分に対して傾斜している。
【００１０】
本発明の実施形態によれば、第１の部分および第２の部分は、熱交換管の中間部分を曲げることによって形成される。
【００１１】
本発明の実施形態によれば、熱交換管は、第１のヘッダに接続された第１の部分と、第２のヘッダに接続された第２の部分と、第１の部分と第２の部分との間に位置する第３の部分とを含み、第１の部分および第２の部分は、第３の部分に対して傾斜している。
【００１２】
本発明の実施形態によれば、第１の部分と第３の部分との間に含まれる角度は、第２の部分と第３の部分との間に含まれる角度に実質的に等しい。
【００１３】
本発明の実施形態によれば、第１の部分は、第１のヘッダに実質的に垂直であり、および第２の部分は、第２のヘッダに実質的に垂直である。
【００１４】
本発明の実施形態によれば、第１のヘッダ、第２のヘッダおよび熱交換管は、実質的に同じ平面内にある。
【００１５】
本発明の実施形態によれば、熱交換管は、第１のヘッダおよび第２のヘッダによって画定される平面の１つの側に突出する。
【００１６】
本発明の実施形態によれば、熱交換管は、実質的に同じ長さを有する。
【００１７】
本発明の実施形態によれば、長さ方向における熱交換管の少なくとも一部は、円弧状の形状を有する。
【００１８】
本発明の実施形態によれば、熱交換管は、実質的に同一の間隔で配置される。
【００１９】
本発明の実施形態によれば、熱交換管の端部を挿入するための第１のヘッダの第１の開口部は、第１のヘッダの軸方向において実質的に等しい間隔で配置され、および熱交換管の端部を挿入するための第２のヘッダの第２の開口部は、第２のヘッダの軸方向において実質的に等しい間隔で配置され、第１のヘッダの第１の開口部間の間隔は、第２のヘッダの第２の開口部間の間隔と実質的に同一である。
【００２０】
本発明の実施形態によれば、熱交換管は、実質的に同一の間隔で配置され、熱交換管の端部を挿入するための第１のヘッダの第１の開口部は、第１のヘッダの軸方向において実質的に等しい間隔で配置され、および熱交換管の端部を挿入するための第２のヘッダの第２の開口部は、第２のヘッダの軸方向において実質的に等しい間隔で配置され、第１のヘッダの第１の開口部間の間隔、第２のヘッダの第２の開口部間の間隔および熱交換管間の間隔は、実質的に同一である。
【００２１】
本発明の実施形態は、上記の熱交換器と、上記の熱交換器に接続された矩形の熱交換器とを含む熱交換器モジュールを提供する。
【００２２】
本発明の実施形態は、上記の熱交換器または上記の熱交換器モジュールを含む空調システムを提供する。
【００２３】
本発明の実施形態による熱交換器、熱交換器モジュールおよび空調システムは、例えば、熱交換効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態による熱交換器モジュールの概略立体図である。
【図２】本発明の実施形態による熱交換器モジュールの概略側面図である。
【図３】本発明の実施形態による熱交換器モジュールの概略上面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態による熱交換器の概略図である。
【図５】本発明の第２の実施形態による熱交換器の概略図である。
【図６】本発明の第３の実施形態による熱交換器の概略図である。
【図７】本発明の第３の実施形態による熱交換器の熱交換管の概略図である。
【図８】曲げる前の本発明の第４の実施形態による熱交換器の概略図である。
【図９】曲げた後の本発明の第４の実施形態による熱交換器の概略図である。
【図１０】曲げた後の本発明の第４の実施形態による熱交換器の別の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１〜１０を参照すると、本発明の実施形態による空調システムは、熱交換器１００または熱交換器モジュール１００’を含む。本発明の実施形態による熱交換器モジュール１００’は、熱交換器１００と、熱交換器１００に接続された矩形の熱交換器１００’’とを含む。空調システムは、電動空調ユニット、例えば電動空冷式モジュール式冷却機であり得る。熱交換器１００および熱交換器１００’’は、全アルミニウム製マイクロチャンネル熱交換器であり得る。熱交換器モジュール１００’は、複数の熱交換器１００および複数の熱交換器１００’’、例えば２つの熱交換器１００および矩形のリングを形成する２つの熱交換器１００’’を含み得る。
【００２６】
図４〜１０を参照すると、本発明の実施形態による熱交換器１００は、第１のヘッダ１１および第２のヘッダ１２であって、第１のヘッダ１１の軸は、第２のヘッダ１２の軸に対して傾斜している、第１のヘッダ１１および第２のヘッダ１２と、第１のヘッダ１１および第２のヘッダ１２に接続された熱交換管２であって、曲げられている熱交換管２とを含む。熱交換器１００は、熱交換管２間に配置されたフィン３をさらに含む。熱交換器１００’’は、ヘッダと、熱交換管と、熱交換管間に配置されたフィンとを含む。熱交換管２は、扁平管であり得、熱交換器１００および熱交換器１００’’は、マイクロチャンネル熱交換器であり得る。図４〜１０を参照すると、本発明の実施形態において、その中への熱交換管２は、実質的に同一の間隔で配置されている。
【００２７】
図４〜１０を参照すると、本発明の実施形態において、熱交換管２の端部を挿入するための第１のヘッダ１１の第１の開口部は、第１のヘッダ１１の軸方向において実質的に等しい間隔で配置され、および熱交換管２の端部を挿入するための第２のヘッダ１２の第２の開口部は、第２のヘッダ１２の軸方向において実質的に等しい間隔で配置されており、第１のヘッダ１１の第１の開口部間の間隔は、第２のヘッダ１２の第２の開口部間の間隔と実質的に同一である。
【００２８】
図４〜１０を参照すると、例えば、熱交換管２は、実質的に同一の間隔で配置され、熱交換管２の端部を挿入するための第１のヘッダ１１の第１の開口部は、第１のヘッダ１１の軸方向において実質的に等しい間隔で配置され、および熱交換管２の端部を挿入するための第２のヘッダ１２の第２の開口部は、第２のヘッダ１２の軸方向において実質的に等しい間隔で配置され、第１のヘッダ１１の第１の開口部間の間隔、第２のヘッダ１２の第２の開口部間の間隔および熱交換管２間の間隔は、実質的に同一である。
【００２９】
図４に示すように、熱交換管２は、円弧状の形状を有する。円の中心は、第１のヘッダ１１の軸と第２のヘッダ１２の軸との交点または第１のヘッダ１１と第２のヘッダ１２との間の距離がより狭い側（図４の下側）に実質的に位置し得る。熱交換器１００は、実質的に扇状の形状を有するか、または二等辺三角形の形状である。熱交換管２およびフィン３の長さは、一定の規則に従って徐々に増加し（保護機能を有する上側および下側縁部プレートを除く）、第１の熱交換管２の長さは、Ｌ１であり、第１のフィンの長さは、Ｌ２であり、下から上へ、ｎ番目の熱交換管２およびｎ番目のフィン３の長さは、それぞれＬ１−（ｎ−１）π＊Ｈ＊α／１８０およびＬ２−（ｎ−１）π＊Ｈ＊α／１８０であり、ここで、ヘッダの開口部間の間隔は、Ｈであり、熱交換管２の中心間の距離は、Ｈであり、第１のヘッダ１１と第２のヘッダ１２との間に含まれる角度は、αであり、熱交換管２の曲げ半径は、Ｒである。本発明のこの実施形態の熱交換器において、ヘッダの開口部の間隔は、熱交換管２間の間隔と同じであり、それにより、フィンの種類の数を低減することができ、例えば、熱交換器１００および矩形熱交換器１００’’を使用のために組み立てる場合、必要なフィンの種類は、１種類のみである。
【００３０】
図５〜７に示すように、熱交換管２は、第１のヘッダ１１に接続された第１の部分２１と、第２のヘッダ１２に接続された第２の部分２２とを含み、第１の部分２１は、第２の部分２２に対して傾斜している。例えば、図５に示すように、第１の部分２１および第２の部分２２は、熱交換管２の中間部分を曲げることによって形成される。
【００３１】
図６および７に示すように、熱交換管２は、第１のヘッダ１１に接続された第１の部分２１と、第２のヘッダ１２に接続された第２の部分２２と、第１の部分２１と第２の部分２２との間に位置する第３の部分２３とを含み、第１の部分２１および第２の部分２２は、第３の部分２３に対して傾斜している。例えば、第１の部分２１と第３の部分２３との間に含まれる角度は、第２の部分２２と第３の部分２３との間に含まれる角度に実質的に等しい。
【００３２】
本発明の実施形態において、図５〜７に示すように、第１の部分２１は、第１のヘッダ１１に実質的に垂直であり、および第２の部分２２は、第２のヘッダ１２に実質的に垂直である。
【００３３】
本発明の実施形態において、図５に示すように、熱交換管２およびフィン３の長さは、一定の規則に従って徐々に増加し（保護機能を有する上側および下側縁部プレートを除く）、第１の熱交換管２の長さは、Ｌ１であり、第１のフィン３の長さは、Ｌ２であり、上から下へ、ｎ番目の熱交換管２およびｎ番目のフィン３の長さは、それぞれＬ１−２（ｎ−１）＊Ｈ＊ｔａｎ（α／２）およびＬ２−２（ｎ−１）＊Ｈ＊ｔａｎ（α／２）であり、ここで、ヘッダの開口部間の間隔は、Ｈであり、熱交換管２の中心間の間隔は、Ｈであり、第１のヘッダ１１と第２のヘッダ１２との間に含まれる角度は、αであり、熱交換管２の曲げ角度は、β＝１８０°−αである。本発明のこの実施形態において、熱交換管は、中間で曲げられ、熱交換管２の端部は、ヘッダに垂直に挿入される。本発明の実施形態による熱交換器において、ヘッダの開口部間の間隔は、熱交換管２間の間隔と同じであり、例えば、熱交換器１００および矩形熱交換器１００’’を使用のために組み立てる場合、同一の高さのフィンおよび熱交換管２の端部を挿入するための開口間の同一の間隔を有するヘッダを使用することができる。さらに、熱交換管２の端部は、ヘッダに垂直に挿入され、それにより、熱交換管２の挿入のためのヘッダの開口部を都合よく機械加工することができる。
【００３４】
図６および７に示すように、本発明の実施形態において、熱交換管２およびフィン３の長さは、一定の規則に従って徐々に低減し、第１の熱交換管２の長さがＬ１であり、第１のフィンの長さがＬ２であると仮定すると、上から下へ、ｎ番目の熱交換管２およびｎ番目のフィン３の長さは、それぞれＬ１−２（ｎ−１）＊Ｈ＊ｔａｎ（α／２）およびＬ２−２（ｎ−１）＊Ｈ＊ｔａｎ（α／２）であり、ここで、熱交換管２の中心間の間隔は、Ｈであり、ヘッダの開口間の間隔は、Ｈ１＝Ｈ＊ｃｏｓ（α／２）であり、熱交換管２の曲げ角度は、α１＝１８０°−（α／２）であり、αは、第１のヘッダ１１と第２のヘッダ１２との間に含まれる角度である。この実施形態において、熱交換管２は、両端部で曲げられる。熱交換管２の端部は、ヘッダに垂直に挿入され、それにより、熱交換管２の挿入のためのヘッダの開口部を都合よく機械加工することができる。したがって、熱交換器の機械加工は、簡単であり、熱交換面積は、限られた設置スペース内で最大化される。
【００３５】
本発明の実施形態において、図４〜７に示すように、第１のヘッダ１１、第２のヘッダ１２および熱交換管２は、実質的に同じ平面内にある。
【００３６】
図８〜１０に示すように、熱交換管２は、第１のヘッダ１１と第２のヘッダ１２とによって画定される平面の１つの側に突出している。熱交換管２は、実質的に同じ長さを有することができる。熱交換管２の少なくとも部分的な領域または熱交換管２の長手方向における少なくとも一部（例えば、熱交換管２の中間部分）は、円弧状の形状を有し得る。
【００３７】
図８〜１０に示すように、本発明の実施形態において、熱交換管２の長さおよびフィン３の長さは、上から下まで実質的に同一に保たれる。熱交換管２およびフィン３の曲げ角度および曲げ半径は、以下の規則に従って変化し、すなわち、上から下へ、熱交換管２およびフィン３の曲げ半径が低減し、曲がった後の角度が低減する。本発明の実施形態による熱交換器１００は、矩形の熱交換器を曲げることによって実質的に得られる。熱交換管２の中心間の間隔は、Ｈであり、第１のヘッダ１１と第２のヘッダ１２と間に含まれる角度は、αである。本発明の実施形態によれば、熱交換面積が限られた設置スペース内で最大になるように、熱交換器は、全体的に曲げられる。
【００３８】
本発明の実施形態によれば、冷却機の余分な熱交換スペースを利用して、冷却機の熱交換能力および効率を向上させることができる。
【００３９】
本発明の実施形態による熱交換器および熱交換器モジュールは、組み立てが簡単であり、輸送および設置に便利であり（設置または別々の輸送をより柔軟に選択することができる）、曲げることもより複雑な工程も必要としない。さらに、熱交換器および熱交換器モジュールセットは、広い熱交換面積および高い空間利用率を有し、（従来の矩形熱交換器と比較して）２０〜２５％以上の熱交換面積の増大が達成される。
【００４０】
さらに、本発明による上記の実施形態は、新しい実施形態を形成するために組み合わせることができる。
【図１】
2019526775.tif 000003
【図２】
2019526775.tif 000004
【図３】
2019526775.tif 000005
【図４】
2019526775.tif 000006
【図５】
2019526775.tif 000007
【図６】
2019526775.tif 000008
【図７】
2019526775.tif 000009
【図８】
2019526775.tif 000010
【図９】
2019526775.tif 000011
【図１０】
2019526775.tif 000012
【国際調査報告】
2019526775.tif 000013
2019526775.tif 000014
2019526775.tif 000015
2019526775.tif 000016